5 系统的建模与仿真 14

5.1 MATLAB/Simulink 14

5.2 SVPWM模块仿真建模 15

5.2.1 扇区选择 15

5.2.2 扇区矢量作用时间 15

5.2.3 确定切换点 17

5.2.4 SVPWM触发脉冲模块仿真模型 18

5.3 MTPA模块仿真建模 19

5.4 内置式永磁同步电机仿真建模 20

5.5 基于最大转矩电流比的永磁同步电机矢量控制系统的仿真建模 21

6 仿真结果分析 21

6.1仿真分析方案 21

6.2 仿真系统调试 22

6.3 波形对比分析 24

6.3.1 转速波形分析 24

6.3.2 转矩波形分析 24

6.3.3 定子电流波形分析 25

7 结论 26

致  谢 27

参考文献 28

1引言

1.1 研究背景及意义

永磁同步电机拥有结构简单、效率高、转动惯量低、散热好、易于维护等特点，因此受到广泛的关注。并价格低廉的永磁材料钕铁硼在上世纪后半叶被普及和推广之后，永磁同步电机取得了更进一步的发展。也被电动汽车、工厂车床、航空航天等产业所采用。永磁同步电机在效率方面也有着不小的优势，相比于与同容量的异步电动机，永磁同步电动机的工作效率提高了4%~13%，并且功率因数也提高了5%~20%。论文网

目前随着地球环境的破坏和能源的枯竭，世界各国也越来越重视能源危机和环境问题。绿色发展也在各个领域普及，成为了科技发展的重要指示。各个领域也在为实现绿色发展绿色科技而努力改革创新。在这样的大环境下，高效的永磁同步电机也越发的受各领域重视，为永磁同步电机控制系统的研究提供了广阔的市场前景，大大的加快了永磁同步电机控制系统的发展。在新的时代和发展要求下，永磁同步电机必将成为工业及各领域上的一个重要角色。

尽管由于永磁同步电机存在的优势使得其在许多领域都得到了普遍的使用，并且各种控制方法都实现了对永磁同步电机的控制，例如：SVPWM、MRAS、SVM-DTC、MTPA等控制策略。但由于技术和器材发展现状的制约，这些方法仍然存在着这样那样的不足，所以研究和优化更高效高性能的永磁同步电机控制策略就有着十分重大的意义。

1.2 永磁同步电机分类

同步电动机的结构与异步电动机结构有所不同，永磁同步电机根据永磁体的位置可分为两大类，分别为内置式和表贴式。

(a) SPMSM剖面图      (b) IPMSM剖面图

图1.1 永磁同步电动机剖面图

（1）表贴式的永磁同步电动机中的转子上的永磁体大都采用瓦片形状，并且位于电机转子铁芯的外层表面上，如图1.2(a)所示。这种电机的显著特征是电感在两相旋转坐标系下的交、直轴分量相等，且无明显磁极，也因此属于隐极式；

（2）内置式永磁同步电机的永磁体是位于转子内部，如图1.2(b)所示。永磁体表面与定子铁心之间有铁磁物质制成的极靴，可以保护永磁体。这种永磁电机的显著特征是电感在两相旋转坐标系下的交、直轴分量不相等，定、转子间的气隙不均匀，也因此属于凸极式。文献综述